2.12 Выбор и проверка линейных разъединителей,

предохранителей

2.12.1 Выбор и проверка предохранителей

Разъединители применяются для отделения участка сети на время ревизии или ремонта силового оборудования, для создания безопасных условий работы и отделения от смежных частей электрооборудования, находящихся под напряжением, а также для включения резервного питания. Разъединители способны размыкать электрическую цепь только при отсутствии в ней тока или при весьма малом токе. В отличие

от выключателей, разъединители в отключенном состоянии образуют видимый разрыв цепи.

После отключения разъединителей с обеих сторон объекта, например, выключателя, трансформатора, линии или другого оборудования, которое необходимо вывести в ремонт, последние должны заземляться с обеих сторон, либо при помощи переносных заземлений, либо с помощью специальных заземляющих ножей, встраиваемых в конструкцию разъединителя. Поэтому разъединители в электрических сетях занимают очень важное место и к их работе предъявляются довольно жесткие требования, как, впрочем, и к другим коммутационным аппаратам. Выпускаемые разъединители должны иметь довольно высокий показатель надежности, чтобы в нужный момент отделить поврежденный или выведенный в ремонт участок электрической схемы.

Главными недостатками разъединителя являются: невозможность отключения токов нагрузки, потому это, как правило, приводит к разрушению и повреждению разъединителя, невозможность работы разъединителя внутренней установки работать на открытом воздухе, а также малые показатели термической и динамической стойкости.

Как же происходит операция отключения электрической схемы разъединителем? Рассмотрим этот процесс поэтапно. На первом этапе, при размыкании контактов разъединителя образуется открытая электрическая дуга, которая под действием магнитного поля и выделяющегося тепла, вытягивается и поднимается в виде петель на расстояние нескольких метров. На втором этапе, когда расстояние между контактами стало значительно больше, дуга продолжает гореть, потому что происходит явление деионизации воздуха и проводимость его сохраняется в моменты прохождения тока через нуль. На третьем этапе происходит удлинение электрической дуги, т.к. расстояние между контактами наибольшее, сопротивление и напряжение ее увеличиваются, а ток при этом падает, и при критической длине дуги, ток уменьшается до нуля, а напряжение восстанавливается до напряжения сети, и дуга гаснет.

Из вышеописанного процесса можно сделать вывод, что надежность работы разъединителя зависит от степени его отключающей способности, т.е. способность разъединителя отключить ток порядка несколько ампер или десятка ампер. Это является весомым показателем при выборе разъединителя для установки его в конкретный участок сети. Также при выборе необходимо учитывать фактор опасности переброса дуги на корпус (раму) разъединителя и соседние фазы, что может возникнуть при отключении данным коммутационным аппаратом. Отсюда следует, что значение допустимых отключаемых токов напрямую зависит от расстояния между полюсами разъединителя.

Немаловажное значение, для обеспечения надежной работы, имеет состояние контактных частей разъединителя, которые должны обладать наименьшим переходным сопротивлением.

Явление электродинамики сопровождается значительным нагревом контакта, что может вызвать оплавление, обгорание и даже его полное разрушение.

Для уменьшения электродинамических сил на контактные поверхности наносится тонкий слой серебра.

Немаловажным фактором для выбора разъединителя является также его достаточная термическая стойкость, т.е. способность разъединителя пропустить предельный ток короткого замыкания в течение определенного промежутка времени без образования недопустимого нагрева.

Как уже упоминалось, разъединители не предназначены для коммутации токов нагрузки, отключение или включение разъединителем нагрузочного тока приводит к полному разрушению и непригодности разъединителя к дальнейшей эксплуатации. Поэтому, чтобы безопасно эксплуатировать разъединители следует исключить возможности коммутации тока нагрузки, для этого применяются механические, электрические и электромагнитные блокировки, которые разрешают произвести операции только тогда, когда выключатель данного разъединителя находится в отключенном положении. Причем механическая блокировка монтируется еще при производстве и заложена в самой конструкции разъединителя.

Таблица 2.12.1.Выбор разъединителей

№ п/п	Условия выбора	Расчетные данные	Тип: РЛДЗ-10/200 УХЛ технические данные
1	по напряжению
	Uуст£ Uн 6≤10	Uуст=6 кВ напряжение установки	Uн=10 кВ номинальное напряжение разъединителя,
2	по максимальному длительному току
	Iмакс £ Iн 1,4 .67,07=93,9≤200	Iмакс = 1,4Iр=1,4*67,07=93,9А максимальный ток данного участка сети, А	Iн=200 А номинальный ток разъединителя
3	по электродинамической стойкости
	i у £ i прс 20,5≤25	i У =20,5 кА- ударный ток к.з.,	i прс=25 кА -амплитуда предельного сквозного тока, кА
4	По термической стойкости
	Вкå £ I2тер tтер 11,3≤30	Вкå=11,3 кА2· с - расчетный тепловой импульс	Iтер=10 кА предельный ток термической стойкости, tтер=3 с время термической стойкости

2.12.2 Выбор предохранителей

Электрический предохранитель - электрический аппарат, выполняющий защитную функцию. Предохранитель защищает электрическую цепь и её элементы от перегрева и возгорания при протекании тока высокой силы.

2.12.2.1 Определяем ток расчётный

_(2.12.1)

2.12.2.2 Выбираем предохранитель для первого I_р

Таблица 2.12.2.Выбор предохранителя

№ п/п	Условия выбора	Расчетные данные	Тип: ПКТ101-6-16-20-40У3 технические данные
1	по напряжению
	Uуст£ Uн 6≤10	Uуст=6 кВ напряжение установки	Uн=6 кВ номинальное напряжение трансформатора наряжения
2	по максимальному длительному току
	Iмакс £ Iн1,4 . 13,72≤16	Iмакс = 1,4Iр=1,4*9,8=13,72 кА максимальный ток данного участка сети, А	Iн=16А номинальный ток предохранителя
3	по току отключения
	Intå£ Iоткл 20,5≤40	Intå=20,5 кА- периодическая составляющая тока к.з,	Iоткл=40 кА –номинальный ток отключения

Для остальных предохранителей выбираем тип таким же методом. Для трансформаторов мощностью 100кВА выбираем предохранитель типа ПКТ101-6-16-20-40У3; для трансформаторов мощностью 63 кВА берем предохранитель типа ПКТ101-10-20-40У3, для трансформаторов мощностью 25 кВА берем предохранитель типа ПКТ101-5-20-40У3, для трансформаторов мощностью 160 кВА берем предохранитель типа ПКТ102-6-31,5-50У3.

2.13 Защита воздушных линий от грозовых перенапряжений

Грозовые перенапряжения - перенапряжения, возникающие в результате воздействия на электрическую установку разрядов молнии.

Проблема защиты от грозовых перенапряжений весьма актуальна для ВЛ и подстанций напряжением 6 кВ, так как они имеют низкую импульсную прочность изоляции по сравнению с электроустановками других классов напряжения и имеют большую протяженность.

Причинами грозовых перенапряжений на ВЛ являются прямые удары молнии в линию, а также близкие удары в землю, вызывающие индуктированные (наведенные) перенапряжения на проводах линии.

На действующих ВЛ напряжением 6кВ защитные тросы не применяются из-за малой их эффективности при низкой импульсной прочности изоляции.

Отключения ВЛ напряжением 6-10 кВ от воздействия грозовых перенапряжений возможны только вследствие двух или трехфазных перекрытий изоляции.

Число грозовых отключений ВЛ напряжением 6-10 кВ на железобетонных опорах снижается при усилении изоляции фазных проводов относительно земли и увеличении длины разрядного расстояния.

Защите от грозовых перенапряжений подлежат силовые трансформаторы, выключатели, разъединители, предохранители и другие аппараты.

Разря́дник - электрический аппарат, предназначенный для ограничения перенапряжений в электротехнических установках и электрических сетях. Первоначально разрядником называли устройство для защиты от перенапряжений, основанный на технологии искрового промежутка. Затем, с развитием технологий, для ограничения перенапряжений начали применять устройства на основе полупроводников и металл-оксидных варисторов, применительно к которым продолжают употреблять термин "разрядник".

В электрических сетях часто возникают импульсные всплески напряжения, вызванные коммутациями электроаппаратов, атмосферными разрядами или иными причинами. Несмотря на кратковременность такого перенапряжения, его может быть достаточно для пробоя изоляции и, как следствие, короткого замыкания, приводящего к разрушительным последствиям.[1] Для того, чтобы устранить вероятность короткого замыкания, можно применять более надежную изоляцию, но это приводит к значительному увеличению стоимости оборудования. В связи с этим в электрических сетях целесообразно применять разрядники.